Menjelaskan Pengaruh Interaksi Antar Molekul yang Menyebabkan sifat fisik suatu Zat + Soal & Pembahasan

Tujuan Pembelajaran :

Dengan mempelajari hubungan antara interaksi antar/inter molekul dengan sifat fisik suatu zat, peserta dapat menjelaskan pengaruh interaksi antar/inter molekul yang menyebabkan sifat fisik suatu zat.

Uraian Materi :

GAYA ANTAR MOLEKUL

Gaya tarik-menarik antar molekul, yaitu gaya yang menyebabkan antar molekul menjadi terikat dalam satu kelompok atau merupakan interaksi antara molekul-molekul dalam suatu zat (unsur atau senyawa) melalui gaya elektrostatis. Gaya antar molekul sangat dipengaruhi kepolaran dari masing-masing molekul. Gaya tarik-menarik antarmolekul sangat berkaitan dengan sifat fisika dari senyawa yang bersangkutan. Beberapa sifat fisika dari senyawa, antara lain titik didih, titik beku, kelarutan, kerapatan, tekanan uap, dan tekanan osmosis. Secara garis besar terdapat tiga jenis gaya tarik-menarik antar molekul, yaitu :

1. Gaya tarik-menarik dipol sesaat-dipol terimbas (gaya London)

Molekul mempunyai sifat polarisabilitas berbeda-beda. Polarisabilitas merupakan kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau mengimbas suatu dipol. Polarisabilitas sangat erat hubungannya dengan massa molekul relatif. Pada umumnya molekul dengan jumlah elektron yang besar akan lebih mudah mengalami polarisabilitas. Semakin besar massa molekul relatif, maka semakin kuat pula gaya London yang bekerja pada molekul itu. Molekul yang mempunyai bentuk molekul panjang lebih mudah mengalami polarisabilitas dibandingkan molekul dengan bentuk simetris.

2. Gaya tarik-menarik dipol-dipol

Molekul dengan sebaran elektron tidak simetris akan bersifat polar. Molekul ini akan memiliki perbedaan muatan (dipol) yang menyebabkan bersifat polar. Molekul yang mempunyai momen dipol permanen disebut polar. Sedangkan senyawanya dinamakan senyawa polar. Molekul-molekul yang ada di dalam senyawa polar cenderung untuk menyusun diri, sehingga ujung yang berbeda muatan akan saling mendekat dan saling tarik-menarik. Gaya tarik menarik dipol-dipol merupakan gaya tarik-menarik antara dua molekul polar. Dipol-dipol molekul tersebut akan saling tarik pada kutub-kutub dengan muatan berlawanan, yaitu positif dan negatif. Kekuatan tarikan yang timbul akan lebih besar daripada tarikan pada molekul nonpolar. Jadi, zat-zat yang mempunyai molekul-molekul polar cenderung memiliki titik didih dan titik leleh lebih tinggi daripada molekul nonpolar dengan ukuran sama.

Gaya antarmolekul, seperti gaya London dan gaya tarik dipol-dipol, secara bersama-sama sering disebut sebagai gaya Van der Waals. Gaya London terdapat pada setiap zat, baik bersifat polar maupun nonpolar. Sedangkan gaya tarik dipoldipol hanya terdapat dalam senyawa polar. Dalam hal ini, gaya Van der waals juga memiliki peran cukup penting. Hal ini karena dalam membandingkan titik didih atau sifat fisika lainnya tidak dapat hanya dilihat dari satu sisi, gaya tarik dipol sesaat-dipol terimbas atau gaya tarik menarik dipol-dipol. Gaya London lebih dominan daripada dipol-dipol.

3. Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen merupakan gaya tarik-menarik dipol-dipol dengan kekuatan besar (sekitar 5 - 10 kali lebih besar). Ikatan ini terjadi jika molekul polar mengandung satu atom hidrogen terikat pada atom yang sangat elektronegatif, seperti F, O, dan N. Ikatan kovalen polar antara hidrogen dan salah satu atom itu akan terpolarisasi dan tarikan antara molekul-molekul itu cukup kuat. Besar energi ikatannya sekitar 13 - 30 kJ mol–1. Atom-atom yang dapat membentuk ikatan hidrogen adalah N dalam NH₃, O dalam H₂O, dan F dalam HF. Hal ini dapat dipahami karena ketiga atom tersebut memiliki elektronegativitas yang tertinggi.

Soal dan Pembahasan :

Soal + Pembahasan No. 1

Titik didih NH₃ > PH₃ dan H₂O > H₂S, hal ini disebabkan NH₃ dan H₂O mempunyai ikatan ...

A. Kovalen non polar

B. Kovalen polar

C. Ionik

D. Hidrogen

E. Van der Waals

Pembahasan :

Kekuatan ikatan hidrogen lebih besar daripada gaya Van der Waals, sehingga senyawa yang mengandung ikatan hidrogen memiliki titik didih lebih tinggi meskipun Mrnya lebih kecil.

NH₃ dan H₂O adalah dua senyawa yang memiliki ikatan hidrogen antar molekulnya, sehingga titik didihnya tinggi.

JAWABAN : D

Soal + Pembahasan No. 2

Pada suatu percobaan, air (H₂O) yang keluar dari buret dapat dibelokkan oleh batang logam bermuatan. Sementara itu larutan CCl₄ tidak dibelokkan. Hal ini terjadi karena ...

A. Larutan CCl₄ memiliki ikatan kovalen polar

B. Pasangan elektron dalam H₂O tertarik sama kuat

C. H₂O bersifat polar dan CCl₄ bersifat non polar

D. Distribusi muatan senyawa H₂O simetris

E. Distribusi muatan CCl₄ tidak seimbang

Pembahasan :

Air adalah senyawa polar yang ujung-ujung senyawanya memiliki kutub, sementara CCl₄ tidak (senyawa non polar). Jika pada senyawa polar didekatkan pada batang logam bermuatan, maka senyawa polar itu akan dibelokkan.

JAWABAN : C

Soal + Pembahasan No. 3

Titik didih alkohol (R-OH) lebih tinggi daripada titik didih molekul eter (R-O-R) meskipun rumus molekulnya sama. Hal ini terjadi karena ...

A. Alkohol berwujud cair pada suhu kamar

B. Alkohol merupakan senyawa polar

C. Alkohol dapat bercampur baik dengan air

D. Antar molekul alkohol terdapat ikatan hidrogen

E. Reaksi alkohol dengan logam menghasilkan senyawa alkoholat.

Pembahasan :

Titik didih alkohol (R–OH) lebih tinggi dibandingkan titik didh eter (R–O–R) disebabkan oleh ikatan O–H pada alkohol lebih polar dibandingkan dengan ikatan O–R pada senyawa eter (R disini adalah atom C pada alkil), sehingga antara senyawa alkohol dapat membentuk ikatan hidrogen.

JAWABAN : C

Sumber pustaka :

Supriano. 2019. Bahan Ajar Kimia. Jakarta : Kemdikbud

Ionic icons created by Freepik - Flaticon